Внутриклеточное переваривание

Вторая очевидная функция лизосом — внутриклеточное переваривание. Этот процесс, как еще более полувека назад сумел понять И. Мечников, протекает примерно одинаково как у одноклеточных организмов, так и в специализированных клетках млекопитающих, которые Мечников назвал фагоцитами.

Мечников постулировал, что бактерии, заглоченные фагоцитами, перевариваются «ферментами», содержащимися в тех гранулах, которые видны внутри клеток. В 1960 г. Д. Хирш и 3. Кон показали, что гранулы лейкоцитов действительно содержат ферменты, характерные для открытых де Дювом лизосом; иными словами, эти гранулы и есть лизосомы. Чужеродные частицы, в том числе бактерии, поглощаются клеткой посред-ством так называемого эндоцитоза (смотрите рисунок ниже).

Смотрите рисунок — Лизосомные ферменты

При этом клеточная мембрана впячивается внутрь, образуя карман. Края этого кармана смыкаются, и частица оказывается внутри фагосомы. Первичные лизосомы прикрепляются к фагосомам и выделяют в них свои ферменты; образуются вторичные лизосомы. Здесь и перевариваются заглоченные частицы; непере-варенные вещества остаются изолированными от цитоплазмы внутри так называемых «остаточных телец». Эти тельца могут находиться в клетке в течение долгого времени или могут сливаться с клеточной оболочкой, выпуская содержимое во внеклеточную среду.

Переваривание бактерий лейкоцитами, несомненно, является важной формой защиты от болезней. Неудивительно, что и бактерии выработали приспособления, предохраняющие их от действия лизосом лейкоцитов. Некоторые бактерии содержат токсические вещества, способные убивать лейкоциты еще до того, как те примутся за разрушение самих бактерий. Другие бактерии, в том числе возбудитель туберкулеза, обладают толстой восковой капсулой, устойчивой к действию ферментов. Существуют редкие наследственные заболевания, связанные с нарушением функции лизосом. Одно из них — так называемый синдром Чедяка — Хигаши — характеризуется тем, что лизосомные гранулы имеют аномально крупные размеры; при этом заболевании фагоциты захватывают бактерии, но не убивают их.

Сходные нарушения встречаются и у животных, например у норок, имеющих алеутский ген (ген голубой окраски), и у некоторых альбиносов крупного рогатого скота (см. статью Р. Лидера «Родственные болезни животных и человека», сб. «Молекулы и клетки», вып. 3, изд-во «Мир», 1968). Еще одно заболевание обусловлено отсутствием активной оксидазы лейкоцитов; при этом бактерии и вирусные частицы заглатываются фагоцитами, но не перевариваются. Сходные причины могут лежать в основе некоторых «болезней накопления»: отсутствие лизосомных ферментов приводит к тому, что определенные продукты обмена не разрушаются и накапливаются в избыточных количествах.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Вперед →